광학실험(간섭)

소개

광학실험(간섭).

목차

목적
이론
실험방법
실험결과

본문내용

제목 : 이중슬릿 간섭
1. 목적 : 이중슬릿 간섭무늬를 관찰하고 이중슬릿 간섭무늬를 이용하여 빨간색, 녹색, 파란색 빛의 파장을 측정한다.
2. 이론 :
매우 가깝고 가느다란 두 개의 슬릿에 빛을 비추면 각각의 슬릿은 점광원Point Source으로서 역할을 하게 된다. 이것은 호이겐스 원리Huygen`s Principle로 설명할 수 있는 데 그림1에서 각각의 슬릿와가 새로운 점광원으로 작용하는 것을 볼 수 있다. 또한, 각각의 슬릿은 한개의 전등으로 비추어졌기 때문에 각각에 슬릿에서 발생하는 빛은 동일 위상에 있다고 할 수 있다. 그림1에서 두 개의 점광원으로부터 발생된 파장이 겹쳐지는 곳에서 간섭무늬가 형성되는 것을 관찰할 수 있는데 Max라고 표시된 부분은 보강간섭이 발생하는 곳이다.
그림 2는 이중슬릿 간섭실험의 기하학적 그림이다.
슬릿 A로부터 0차 밝은 무늬Zeroth Maxima(n=0일 때)에 도달하는 빛이 이동한 거리는 슬릿 B로부터 0차 밝은 무늬에 도달하는 빛이 이동한 거리와 같고 따라서 그 두 빛은 같은 위상이 되어 관찰자의 망막에 보강간섭 무늬를 만들게 된다. 마찬가지로 슬릿 B로부터 n차 밝은 무늬에 도달하는 빛은 슬릿 A로부터 도달하는 빛보다 정확히 n파장 더 긴거리를 지나오게 되고 따라서 그 두 빛은 같은 위상이 되어 관찰자의 망막에 보강간섭무늬를 만들게 된다.
그림1에서 슬릿과 슬릿사이의 간격AB는 매우 작고 따라서 AP와 BP는 평행이고 ABC는 직각이라고 가정할 수 있다. 따라서 보강간섭이 점P에서 발생하는 조건은
(1)
이다. 일반적으로 n차 밝은 간섭무늬를 관찰할 수 있는 조건은
(2)
이다. 여기서 n은 정수이다. 따라서,
(3)
이다. AP와 BP가 평행이라면 이므로
(4)

참고자료

· 없음